Die Experten: Tragfähigkeit ineinandergreifender Gewinde

F: Wie lautet die Empfehlung hinsichtlich der Tragfähigkeit bei Gewindebohrungen, damit kein Versagen durch Abstreifen der ineinandergreifenden Gewinde eintritt?

A: Grundlegende Konstruktionsregeln schreiben vor, Schraubenverbindungen so zu gestalten, dass die Schraube bricht, bevor das Gewinde ausreißt.
Bei Bauteilen mit Gewindebohrungen muss die Eingriffslänge (d. h. die Anzahl der Gewindegänge, die zwischen Schraube und Gewindebohrung im Eingriff sind) so angepasst werden, dass dieses Kriterium erfüllt ist.

Die kritischen Belastungsflächen sind wie folgt: Zugspannungsfläche der Schraube, Spannungsfläche des Außengewindes und Spannungsfläche des Innengewindes.

Es ist allgemein bekannt, dass der empfohlene Mindest-Gewindeeingriff etwa dem Einfachen des Nenndurchmessers in Stahl und dem Zweifachen des Nenndurchmessers in Aluminium entspricht, damit eine feste Verbindung für ein Bauteil mit einer Gewindebohrung entsteht. Da diese Werte in vielen Fällen (Gewindebohrung in einem weicheren Material, Sonderlegierungen, usw.) jedoch nicht ausreichen, müssen die rechts aufgeführten Formeln angewendet werden.

Diese Formeln sind vereinfacht und geben nur einen Näherungswert an. Die Berechnung des exakt erforderlichen Gewindeeingriffs ist ein sehr komplexes Thema, das von E. M. Alexander eingehend untersucht wurde. Von ihm stammt eine analytische Formel, in der alle Parameter berücksichtigt sind.

Wenn eine analytische Berechnung noch komplizierter wird, kann eine Finite-Element-Analyse durchgeführt werden. Mehr über die Finite-Element-Analyse erfahren Sie auf Seite 18.

 

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